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6. (2025·镇江月考)为探究金属钠的性质,实验小组进行如下实验。
实验①:取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去一端的表层,露出银白色的光亮表面,光亮表面置于空气中很快变暗。
实验②:取一小块钠放在燃烧匙中加热,熔化后迅速伸入装有氯气的集气瓶中,观察到钠在氯气中剧烈燃烧,有黄色火焰,产生大量白烟。
实验③:向盛有水的烧杯中投入一小块钠,有气体产生,经实验证明该气体可被点燃。
实验④:取一小块钠加入硫酸铜溶液中,观察到有蓝色絮状沉淀产生。
下列说法不正确的是 ()
A. 实验①说明钠的化学性质很活泼,易与空气中的成分发生反应
B. 实验②说明物质燃烧不一定需要氧气参与
C. 实验③说明钠能与水反应,产生氢气
D. 实验④说明钠可以将铜从其化合物溶液中置换出来
实验①:取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切去一端的表层,露出银白色的光亮表面,光亮表面置于空气中很快变暗。
实验②:取一小块钠放在燃烧匙中加热,熔化后迅速伸入装有氯气的集气瓶中,观察到钠在氯气中剧烈燃烧,有黄色火焰,产生大量白烟。
实验③:向盛有水的烧杯中投入一小块钠,有气体产生,经实验证明该气体可被点燃。
实验④:取一小块钠加入硫酸铜溶液中,观察到有蓝色絮状沉淀产生。
下列说法不正确的是 ()
A. 实验①说明钠的化学性质很活泼,易与空气中的成分发生反应
B. 实验②说明物质燃烧不一定需要氧气参与
C. 实验③说明钠能与水反应,产生氢气
D. 实验④说明钠可以将铜从其化合物溶液中置换出来
答案
D 解析:蓝色絮状沉淀为氢氧化铜,则实验④说明钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,D错误。
7. 向盛有a g铜镁混合物的烧杯中加入稀硫酸,该过程中剩余固体质量与加入稀硫酸的质量关系如图所示。下列说法错误的是 (
)
A. M点时,烧杯中镁和铜都有剩余
B. N点时,生成气体的总质量达到最大
C. N点到P点的过程中,反应仍在进行
D. 该铜镁混合物中镁的质量为(a - b)g
)
A. M点时,烧杯中镁和铜都有剩余
B. N点时,生成气体的总质量达到最大
C. N点到P点的过程中,反应仍在进行
D. 该铜镁混合物中镁的质量为(a - b)g
答案
C 解析:镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁溶液和氢气,铜不与稀硫酸反应,至N点时镁和稀硫酸恰好完全反应,则M点时,烧杯中镁和铜都有剩余;镁能与稀硫酸反应生成硫酸镁和氢气,铜不与稀硫酸反应,N点时,剩余固体的质量不再减少,镁和稀硫酸恰好完全反应,则生成气体的总质量达到最大;N点到P点的过程中,没有化学反应发生;铜不与稀硫酸反应,剩余的金属为铜,则该铜镁混合物中镁的质量为$(a - b)g$。
8. 向5.6g含两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后共产生0.2g氢气,则该样品中所含的杂质可能是 ()
A. 锌和铜
B. 锌和镁
C. 铝和镁
D. 碳和铜
A. 锌和铜
B. 锌和镁
C. 铝和镁
D. 碳和铜
答案
B 解析:设5.6g纯铁与盐酸反应生成氢气的质量为x。
$Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow$
56 2
5.6g x
$\frac{56}{2} = \frac{5.6g}{x}$ $x = 0.2g$
铜与稀盐酸不反应,等质量的锌和铁与足量的盐酸反应时,锌产生的氢气少于铁产生的氢气,若向5.6g含铜、锌两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量小于0.2g,A不合题意;等质量的锌和铁与足量的盐酸反应时,锌产生的氢气少于铁产生的氢气;等质量的镁和铁与足量的盐酸反应时,镁产生的氢气多于铁产生的氢气,若向5.6g含镁、锌两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量可能为0.2g,B符合题意;等质量的镁和铝与足量的稀盐酸反应时,产生的氢气均比等质量的铁与稀盐酸反应产生的氢气多,若向5.6g含镁、铝两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量大于0.2g,C不合题意;碳和铜均不与稀盐酸反应,若向5.6g含铜、碳两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量小于0.2g,D不合题意。
$Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}\uparrow$
56 2
5.6g x
$\frac{56}{2} = \frac{5.6g}{x}$ $x = 0.2g$
铜与稀盐酸不反应,等质量的锌和铁与足量的盐酸反应时,锌产生的氢气少于铁产生的氢气,若向5.6g含铜、锌两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量小于0.2g,A不合题意;等质量的锌和铁与足量的盐酸反应时,锌产生的氢气少于铁产生的氢气;等质量的镁和铁与足量的盐酸反应时,镁产生的氢气多于铁产生的氢气,若向5.6g含镁、锌两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量可能为0.2g,B符合题意;等质量的镁和铝与足量的稀盐酸反应时,产生的氢气均比等质量的铁与稀盐酸反应产生的氢气多,若向5.6g含镁、铝两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量大于0.2g,C不合题意;碳和铜均不与稀盐酸反应,若向5.6g含铜、碳两种杂质的铁粉样品中加入足量的稀盐酸,充分反应后产生氢气的质量小于0.2g,D不合题意。
9. 新趋势 数字化实验 订书钉主要成分是铁,其表面镀有镁或锌中的一种。取订书钉5.6g放入图1装置,并在干燥管口用氢气传感器测量氢气的质量,同时记
录电子天平显示的质量变化(如图2所示),5.8min后各数据保持稳定不再变化。下列说法不正确的是 ()
A. 曲线Q表示电子天平读数
B. 实验过程中应加入足量的稀硫酸,使金属完全反应
C. 1.7min后锥形瓶中发生的主要反应的化学方程式为$Fe + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2↑$
D. 通过所给数据分析,订书钉表面镀的金属是镁
录电子天平显示的质量变化(如图2所示),5.8min后各数据保持稳定不再变化。下列说法不正确的是 ()
A. 曲线Q表示电子天平读数
B. 实验过程中应加入足量的稀硫酸,使金属完全反应
C. 1.7min后锥形瓶中发生的主要反应的化学方程式为$Fe + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2↑$
D. 通过所给数据分析,订书钉表面镀的金属是镁
答案
D 解析:随着反应进行,不断产生氢气,氢气逸出,电子天平读数减小,因此曲线Q表示电子天平读数;实验过程中应加入足量的稀硫酸,使金属完全反应,从而能够计算另一种物质是锌还是镁;1.7min后反应速率减慢,说明锌或镁完全反应,锥形瓶中发生的主要反应是铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,反应的化学方程式为$Fe + H_{2}SO_{4} = FeSO_{4} + H_{2}\uparrow$;最终生成氢气的质量为213.40g - 213.22g = 0.18g,5.6g铁完全反应生成0.2g氢气,5.6g镁完全反应生成氢气的质量大于0.2g,5.6g锌完全反应生成氢气的质量小于0.2g,通过所给数据分析,订书钉表面镀的金属是锌。
10. 为防止金属制品被腐蚀,常在金属表面加上镀层。含铁5%~20%的Zn - Fe合金镀层,具有良好的可焊性、加工性,防护装饰性比镀锌层好。
(1)自然界中铁元素常以化合物形式存在于矿物中,铁的矿物有赤铁矿$(Fe_2O_3)、$磁铁矿$(Fe_3O_4)、$菱铁矿$(FeCO_3)$等。模拟工业上用赤铁矿炼铁的实验如图所示:
①为确保实验安全,应先____(填“通入CO”或“加热”)。
②硬质玻璃管内发生的主要反应为____(用化学方程式表示)。
③观察到澄清石灰水变浑浊,可推测硬质玻璃管内固体质量的变化是____,理由是____。
(2)某机构调研得出,钢铁工业碳排放量能达到全球碳排放量的5%,为减少碳排放,下列炼铁工艺的改进方法,理论上可行的是____(填字母)。
A. 选择菱铁矿作为炼铁原料
B. 用氢气代替焦炭
C. 将产生的$CO_2$注入地下进行地质封存
D. 将产生的$CO_2$转化为化工产品
(3)Zn - Fe合金在使用过程中也会被氧化,首先被氧化的是锌。为研究含铁10%的Zn - Fe合金的氧化规律,取28g合金放置一段时间,加入足量的稀盐酸,测得产生0.6g氢气,通过分析,锌未完全氧化,分析思路是____。
(1)自然界中铁元素常以化合物形式存在于矿物中,铁的矿物有赤铁矿$(Fe_2O_3)、$磁铁矿$(Fe_3O_4)、$菱铁矿$(FeCO_3)$等。模拟工业上用赤铁矿炼铁的实验如图所示:
①为确保实验安全,应先____(填“通入CO”或“加热”)。
②硬质玻璃管内发生的主要反应为____(用化学方程式表示)。
③观察到澄清石灰水变浑浊,可推测硬质玻璃管内固体质量的变化是____,理由是____。
(2)某机构调研得出,钢铁工业碳排放量能达到全球碳排放量的5%,为减少碳排放,下列炼铁工艺的改进方法,理论上可行的是____(填字母)。
A. 选择菱铁矿作为炼铁原料
B. 用氢气代替焦炭
C. 将产生的$CO_2$注入地下进行地质封存
D. 将产生的$CO_2$转化为化工产品
(3)Zn - Fe合金在使用过程中也会被氧化,首先被氧化的是锌。为研究含铁10%的Zn - Fe合金的氧化规律,取28g合金放置一段时间,加入足量的稀盐酸,测得产生0.6g氢气,通过分析,锌未完全氧化,分析思路是____。
答案
(1)①通入CO ②$3CO + Fe_{2}O_{3}\xlongequal{高温}2Fe + 3CO_{2}$ ③减小澄清石灰水变浑浊代表反应已经发生,生成的二氧化碳气体使石灰水变浑浊。由于反应物中的固体是氧化铁,生成物里的固体是铁,则知氧化铁中的铁元素会全部转移到铁中,而氧化铁中的氧元素会转移到二氧化碳中,由此可知固体质量减小 (2)BCD (3)计算锌被全部氧化、铁未被氧化时能得到氢气的质量,将其与0.6g做比较
